尼龙的压缩力学性能及本构模型研究

尼龙材料在用作齿轮、辊轴、航空器件等情况下需承受动态荷载,因此研究尼龙材料在静、动态荷载下的力学性能是有必要的。利用MTS810材料实验机和SHPB实验装置,开展尼龙(PA)的准静态压缩实验和动态压缩实验,通过实验获得尼龙材料的应力应变曲线。结果表明:尼龙材料在压缩时,随着应变率的增大屈服应力逐渐增大。与静态压缩相比,动态压缩软化效应减弱,而被随后而至的强化效应所取代,表明高应变率下应变软化和应变硬化存在竞争趋势。采用Cowper-Symonds过应力模型结合实验数据获得尼龙的材料参数并拟合理论曲线,其结果与实验结果的最大误差分别为2%,1%,7%,吻合较好。

聚碳酸酯压缩力学性能实验研究

聚碳酸酯(PC)是一类玻璃态非晶聚合物材料,由于其出色的耐热和抗冲击性能,被广泛地应用于国防军事和工业领域。为获得聚碳酸酯的压缩力学性能,采用MTS810材料实验机和分离式Hopkinson压杆实验装置,对聚碳酸酯进行了准静态压缩试验和动态压缩试验,获得了聚碳酸酯在10-4s-1~103s-1应变率范围内应力应变曲线,分析应变率对聚碳酸酯屈服应力的影响规律。结果表明:聚碳酸酯在压缩时,随着应变率的增大屈服应力逐渐增大,在不同应变率范围内,屈服应力与对数应变率关系可以用二次函数和线性关系描述;与静态压缩相比,动态压缩软化效应减弱,而被随后而至的强化效应所取代,表明高应变率下应变软化和应变硬化存在竞争趋势。

聚乙烯管道材料在宽温度和宽应变率范围压缩性能实验研究

管道用聚乙烯(PE)材料除承受静荷载外,还会承受动态荷载和不同温度的作用,因此研究聚乙烯材料在静、动态荷载及不同温度下的力学性能是有必要的。对PE管道材料进行不同温度和不同应变率的压缩实验研究,获得PE在-70～120℃和10^(-4)～10~3 s^(-1)范围内应力-应变曲线,分析应变率和温度对PE屈服应力的影响规律。结果表明:屈服应力随温度降低和应变率增大而增大;在-70～120℃和低应变率条件下,屈服应力与温度关系可以用带指数函数多项式进行描述;在室温条件和应变率为10^(-4)～10~3 s^(-1)范围内,屈服应力随应变率的关系较为复杂。